采用WLTC（World Light-duty Vehicle Test Cycle）循环工况模式，在1.5L排量涡轮增压直喷汽油机台架上，利用微碳烟计（AVL483）、颗粒计数器（AVL489）、粒径分析仪（DMS500 MKII）等排放设备，对比考察了低黏度润滑油对汽油机排放细颗粒物数量PN23（≥23nm）、细颗粒物质量PM的影响。结果表明，在WLTC循环工况下，相比于II类矿物型润滑油，III类加氢合成型润滑油和PAO全合成型润滑油均有助于改善颗粒物性能，且PAO全合成型润滑油改善效果略好。此外，相比于0W-20油，0W-16油尽管可以改善颗粒物数量PN23，但由于高温抗挥发性差以及WLTC工况润滑特点，其排放小粒径颗粒物（5~100nm）数量更多，颗粒物质量PM值更大。试验表明，在加装GPF的汽油发动机上，6种不同类型的测试润滑油均可满足国六b排放法规要求。

随着第五代军用航空发动机的快速发展和“中国制造2025”航空航天装备的润滑配套需求，航空涡轮发动机润滑油的高温抗氧化、抗沉积物、抗结焦性能要求越来越高，这就需要高温稳定型发动机润滑油。MIL-PRF-23699G HTS高热安定型与SAE AS 5780D HPC高性能型市场需求越来越多，逐步成为主流航空涡轮发动机润滑油。MIL-PRF-23699G EE增强酯型的氧化安定性、润滑承载性与橡胶相容性高于HTS型，EE型与HPC、HTS型是未来的航空涡轮发动机润滑油的发展方向。具有优良氧化安定性的季戊四醇酯基础油以及优异抗氧化性能的芳胺低聚抗氧剂成为提升EE型与HPC、HTS型航空涡轮发动机润滑油的高温性能的关键材料。

为降低柴油机排放，提高柴油机标定效率，精确预测柴油机性能，提出改进的粒子群（PSO）优化算法和RBF神经网络结合的柴油机性能预测模型。通过空间填充试验设计并结合柴油机实际运行工况在台架采集训练数据，建立RBF神经网络预测模型，利用改进的PSO算法优化模型以提高预测精度，构建柴油机比油耗（BSFC）、NOx、HC、CO预测模型，对模型性能进行评估并与优化前的模型进行比较。结果表明：在有限的实验数据下，PSO-RBF可以在训练过程中找到全局解，具有很好的预测精度和泛化能力。预测模型收敛速度快仅1.312s, NOx、CO、HC、比油耗(BSFC)、拟合程度分别为0.9820、0.9952、0.9910、0.9870。MRE分别3.02%、2.78%、1.39%、2.01%。能够满足电控高压共轨柴油机燃油消耗率和排放性能建模的要求，为高压共轨柴油机基于模型标定提供一种可行方法。

针对目前船用稀薄燃烧天然气发动机燃料喷射方式缺少实现更大的燃气量调控范围和混合气变化模式的问题，本文利用CONVERGE软件进行三维仿真模拟的方法，研究了以单点喷射和多点喷射组合的复合喷射系统的燃烧及排放特性。结果表明：30%单点喷射和70%多点喷射的喷射比例模式缸内最大燃烧压力为5.55MPa,相比于原机4.55MPa增加21.98%、峰值相位更靠近上止点，且其燃烧室内部湍动能更大，温度较高,燃烧效果更好。综合来看，在所设置的4组喷射比例模式中，30%单点喷射和70%多点喷射的喷射比例模式燃烧性能更优越,更有利于天然气发动机稀薄燃烧。

本文研究基于混合动力技术的割草机，动力系统采用“串联式”混合动力系统，分析了混合动力割草机的实际工作工况，总结出割草机的三种工作模式，并且根据其制定出基于规则的能量管理策略。同时，电池荷电状态（SOC）作为表征电池剩余电量以及制定能量管理策略的重要参数，为实现对电池SOC的准确估计，提出了基于BP神经网络的混合动力割草机电池SOC估计方法。首先依据经典BP神经网络算法，建立了电池SOC估计神经网络模型；通过放电实验，将得到的样本数据导入神经网络模型中训练和测试。分析结果表明，所建立神经网络可以较为准确地估计电池SOC，估计误差总体小于4%。

为探究主燃室中在不同条件下点火室射流对甲醇燃烧的影响规律，本文利用可视化试验平台，对不同点火室当量比和孔径下天然气射流引燃甲醇过程进行了研究，采用阴影法记录并分析了点火室射流现象以及对主燃室燃烧的影响。研究表明：在当量比为1.3时，着火效果最佳，当量比的提升或减小都会弱化射流引燃效果；随着点火室喷孔直径增大，射流引燃方式由射流湍动能引燃变为射流火焰引燃，滞燃期减小，但会导致着火点减少，增加燃烧持续期。

氢燃料电池发动机（FCE）清洁、高效、可持续并已在多领域应用，积极响应了国家“碳达峰、碳中和”的国家环保战略，但现有FCE的匹配设计以平原工况为主，对高海拔工况的低气压、低温、氧气稀薄等造成的燃料电池输出性能影响研究较少。因此，本文研究分析了高海拔工况对燃料电池的影响，并通过Cruise M建模仿真分析了0~4000m海拔变化对燃料电池影响。结果表明，随海拔增加空压机需补偿空气流量才能维持FCE功率稳定，在FCE低功率区间，空压机运行点渐进入喘振区间，在FCE高功率区间，空压机运行点逐渐进入高压比区直至超出空压机能力，即空气子系统匹配余量不足，30kW额定值、40kW峰值点仿真分析时，燃料电池发动机因高海拔供气量不足，输出性能“衰减”。本文最后提出了减小燃料电池在高海拔工况运行时的性能衰减优化建议，为燃料电池发动机在高海拔场景或高原地区的设计和推广使用提供参考。

本文针对缸内直喷汽油机下的不同进排气正时下的换气过程，燃烧过程和微粒排放进行了分析。研究结果发现三种气门策略均能够增加缸内残余废气，对比三种气门正时策略对性能的影响发现，相比单进气和单排气策略，进排气门正时策略能够进一步降低泵气损失达15.6%并能够获得更好的燃油消耗率和微粒排放，与原机相比节油率达8.15%， 核态和积聚态微粒排放得到改善，微粒总数降低89.43%。

颗粒捕集器（DPF）是降低柴油机尾气颗粒排放的重要技术手段。润滑油燃烧形成的灰分会沉积在DPF内部，从而对DPF的工作性能产生影响。本文基于燃烧器颗粒快速加载与SEM/EDX表征设备，并将分形理论应用于DPF灰分微观形貌的分析，得到不同润滑油添加剂调和的试验用油燃烧生成的灰分分形维数数值，研究了不同组分润滑油对灰分发生烧结、堵塞和桥接现象的影响。结果表明，Mg基添加剂灰分的分形维数高于Ca基添加剂灰分，更容易在加载过程中在 DPF入口通道内发生堵塞、烧结甚至灰分桥接的现象。

通过准确的估计锂离子电池的荷电状态（State of charge，SOC）和健康状态（State of health）能够及时地了解电池续航里程和老化情况，防止因电池老化而发生热失控等安全问题，提高混合动力汽车等新能源汽车的安全性。考虑电池的内部老化，使用多时间尺度的自适应扩展卡尔曼滤波（MAEKF）算法对锂离子动力电池SOC-SOH进行估计，提高估计精度。分别建立一阶和二阶RC等效电路模型，利用带遗忘因子的递推最小二乘法进行模型的参数辨识，在小时间尺度上进行SOC等电池状态的估计，在大时间尺度上进行SOH等电池参数的估计，并对算法进行验证。结果表明，MAEKF算法能够有效的实现SOC-SOH的协同估计，并相比于一阶MAEKF算法，二阶MAEKF算法的估计精度更高，对SOC估计最大均方误差为1.83%，最大估计误差为4.29%，对SOH的均方误差为1.73%，最大误差为8.55%。